昆明网站制作方案,义乌手工活外发加工网160网,花都手机网站建设,辛集建设局官方网站循环神经网络的简洁实现
如何使用深度学习框架的高级API提供的函数更有效地实现相同的语言模型。 我们仍然从读取时光机器数据集开始。
import torch
from torch import nn
from torch.nn import functional as F
from d2l import torch as d2lbatch_size, num_steps 32, 35…循环神经网络的简洁实现
如何使用深度学习框架的高级API提供的函数更有效地实现相同的语言模型。 我们仍然从读取时光机器数据集开始。
import torch
from torch import nn
from torch.nn import functional as F
from d2l import torch as d2lbatch_size, num_steps 32, 35
train_iter, vocab d2l.load_data_time_machine(batch_size, num_steps)
定义模型
高级API提供了循环神经网络的实现。 我们构造一个具有256个隐藏单元的单隐藏层的循环神经网络层rnn_layer。 事实上我们还没有讨论多层循环神经网络的意义。 现在仅需要将多层理解为一层循环神经网络的输出被用作下一层循环神经网络的输入就足够了。
num_hiddens 256
rnn_layer nn.RNN(len(vocab), num_hiddens)
我们使用张量来初始化隐状态它的形状是隐藏层数批量大小隐藏单元数。
state torch.zeros((1, batch_size, num_hiddens))
state.shape torch.Size([1, 32, 256]) 通过一个隐状态和一个输入我们就可以用更新后的隐状态计算输出。 需要强调的是rnn_layer的“输出”Y不涉及输出层的计算 它是指每个时间步的隐状态这些隐状态可以用作后续输出层的输入。
X torch.rand(size(num_steps, batch_size, len(vocab)))
Y, state_new rnn_layer(X, state)
Y.shape, state_new.shape (torch.Size([35, 32, 256]), torch.Size([1, 32, 256])) 我们为一个完整的循环神经网络模型定义了一个RNNModel类。 注意rnn_layer只包含隐藏的循环层我们还需要创建一个单独的输出层。
#save
class RNNModel(nn.Module):循环神经网络模型def __init__(self, rnn_layer, vocab_size, **kwargs):super(RNNModel, self).__init__(**kwargs)self.rnn rnn_layerself.vocab_size vocab_sizeself.num_hiddens self.rnn.hidden_size# 如果RNN是双向的之后将介绍num_directions应该是2否则应该是1if not self.rnn.bidirectional:self.num_directions 1self.linear nn.Linear(self.num_hiddens, self.vocab_size)else:self.num_directions 2self.linear nn.Linear(self.num_hiddens * 2, self.vocab_size)def forward(self, inputs, state):X F.one_hot(inputs.T.long(), self.vocab_size)X X.to(torch.float32)Y, state self.rnn(X, state)# 全连接层首先将Y的形状改为(时间步数*批量大小,隐藏单元数)# 它的输出形状是(时间步数*批量大小,词表大小)。output self.linear(Y.reshape((-1, Y.shape[-1])))return output, statedef begin_state(self, device, batch_size1):if not isinstance(self.rnn, nn.LSTM):# nn.GRU以张量作为隐状态return torch.zeros((self.num_directions * self.rnn.num_layers,batch_size, self.num_hiddens),devicedevice)else:# nn.LSTM以元组作为隐状态return (torch.zeros((self.num_directions * self.rnn.num_layers,batch_size, self.num_hiddens), devicedevice),torch.zeros((self.num_directions * self.rnn.num_layers,batch_size, self.num_hiddens), devicedevice)) 训练与预测
在训练模型之前让我们基于一个具有随机权重的模型进行预测。
device d2l.try_gpu()
net RNNModel(rnn_layer, vocab_sizelen(vocab))
net net.to(device)
d2l.predict_ch8(time traveller, 10, net, vocab, device)
很明显这种模型根本不能输出好的结果。 接下来我们使用定义的超参数调用train_ch8并且使用高级API训练模型。
num_epochs, lr 500, 1
d2l.train_ch8(net, train_iter, vocab, lr, num_epochs, device) perplexity 1.3, 404413.8 tokens/sec on cuda:0 time travellerit would be remarkably convenient for the historia travellery of il the hise fupt might and st was it loflers 由于深度学习框架的高级API对代码进行了更多的优化 该模型在较短的时间内达到了较低的困惑度。
